CN110739829A - 一种集成永磁耦合器的电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，公开了一种集成永磁耦合器的电机结构，包括电机输出端端盖和设置在输出端端盖上的永磁耦合器；所述输出端端盖与永磁耦合器主动盘一体化成型，电机主轴分别与输出端端盖和永磁耦合器主动盘通过轴承连接；所述永磁耦合器具有从动盘；永磁耦合器从动盘与负载主轴连接。本发明解决了电机和负载转速不同时匹配安装困难的问题。

Description

一种集成永磁耦合器的电机结构

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及一种集成永磁耦合器的电机结构。

背景技术

电机作为工业领域最常用的电驱动设备，当负载需要变工况(变转速)运行时，就需要给电机加装变频器，这样控制电路会变得很复杂，另一种新的方案是，在电机与负载之间加装永磁耦合器，也能解决变转速的问题，但现场施工难度大，工程量也大，非常不经济。除此之外，永磁耦合器并不能直接进行加载，需要充分考虑安装过后电机和负载之间的发热量和功率等诸多因素，否则不仅不能解决负载和电机之间转速的问题，反而还会损害负载和电机。

发明内容

本发明提供一种集成永磁耦合器的电机结构，以解决电机和负载转速不同时匹配安装困难的问题。

为解决上述技术问题采用如下技术方案：

本方案中的集成永磁耦合器的电机结构，包括电机输出端端盖和设置在输出端端盖上的永磁耦合器；所述输出端端盖与永磁耦合器主动盘一体化成型，电机主轴分别与输出端端盖和永磁耦合器主动盘通过轴承连接；所述永磁耦合器具有从动盘；永磁耦合器从动盘与负载主轴连接。

本方案的优点是：

提供了一种全新的适应负载变转速的电机新结构设计；是较为经济的电机一体化设计新技术；电机在额定转速运行，能最大限度地保证电机在额定效率运行，电机综合运行效率高；可快速、慢速精确调节，适用于对响应速度有特殊要求的负载系统中。

本方案针对现在负载和电机转速不相同时施工难度大的问题，本发明在不影响负载和电机效率及发热量等因素的前提下，采用一种将永磁耦合器与电机本体集成在一起的一体化结构设计，能够解决现场施工难度大的问题，是一种全新的，也是较为经济的电机一体化设计新技术。

进一步，所述电机为不可变速电机。

电机速度不可变，在与负载连接的时候就需要永磁耦合器来进行变速调节。

进一步，所述电机的功率为22、37、45或55KW。

额定功率为以上范围的电机，往往需要在与负载连接的时候变速。

进一步，所述电机的调速范围为0-1500转/分钟。

在该调速范围内的电机，能够适合大多数负载使用。

进一步，所述耦合器为永磁耦合器。

永磁耦合器是比较常用的耦合器之一，方便快速搭建本方案结构。

进一步，所述耦合器位于所述电机主轴和负载主轴的连线长度的三分之一处。

当耦合器位于该位置时，对于电机和负载的损耗最小。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例三中散热孔的平面结构示意图。

图3是本发明实施例三中散热孔的纵截面结构示意图。

具体实施方式

附图标记：负载1、负载主轴2、耦合器从动盘轴承3、耦合器从动盘4、主轴承5、电机主轴6、耦合器主动盘7、电机前端盖8、电机本体9、控制器10、中心圆11。

下面结合附图和实施例对发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本发明的集成永磁耦合器的电机结构，包括电机，与电机连接的电磁耦合器，以及与电磁耦合器连接的至少一个负载。

电机包括电机本体、电机前端盖和电机后端盖；电机具有电机主轴6，电机主轴6穿过电机前端盖8，与穿过耦合器主动盘7的耦合器主轴通过主轴承5轴连接。

耦合器具有耦合器主动盘7、耦合器从动盘4、耦合器主轴、主轴承、耦合器从动盘轴承3，耦合器主动盘和从动盘之间通过耦合器主轴焊接，耦合器主动盘通过主轴承，使耦合器主动盘7与电机主轴6轴连接。

负载1包括负载主轴2，负载主轴2与耦合器从动盘轴承3按照现有技术轴连接。耦合器上连接有用来控制耦合器主动盘和从动盘转速比例的控制器。控制器采用具有基础调节功能的现有电子器件即可，如单片机，具体型号可以采用STM32，也可以采用其他常用芯片。

电机前端盖8安装在电机本体9上，耦合器主动盘7与电机前端盖8合装在一起，电机主轴6通过主轴承5与电机前端盖8和耦合器主动盘7相连，具体地，电机主轴承5穿过电机前端盖8和耦合器主动盘7，并分别通过轴承使电机前端盖8和耦合器主动盘7共同轴连接在电机主轴承上。通过轴承，使相互之间的摩擦之类的耗损得以最大限度地消除。负载1 通过负载主轴2及耦合器从动盘轴承3与耦合器从动盘4相连，按照现有技术,控制器10内置数据处理和存储模块，接收相关信号(如负载的压力，流量、液位等等信号)并通过耦合器从动盘4来控制负载8的转速。

电机为不可变速电机。电机的功率为22、37、45或55KW。电机的调速范围为0-1500转/分钟。在该调速范围内的电机，能够适合大多数负载使用。

本实施例中耦合器位于所述电机主轴和负载主轴的连线长度的三分之一处。当耦合器位于该位置时，对于电机和负载的损耗最小。

本实施例中的永磁耦合器采用现有的永磁耦合器。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例中的永磁耦合器，包含具有永磁铁的第一构件并且包含第二构件，所述第一构件和第二构件构造成内转子和外转子并且通过在所述构件之间延伸的气隙分开，这些构件通过由永磁铁与第二构件共同作用产生的力而耦合以便能够同步运动，第一构件具有第一组具有平行于气隙延伸的磁化方向的永磁铁和第二组具有垂直于气隙延伸的磁化方向的永磁铁，第一构件的第一组和第二组永磁铁沿圆周方向交替布置，并且沿圆周方向看第一组的依次相继的各永磁铁和第二组的依次相继的各永磁铁分别具有相反的磁化方向，其特征在于，第二组的永磁铁从气隙出发相对于第一组的永磁铁退后错开布置，使得在气隙和第二组的永磁铁之间保留无永磁铁的空隙，该空隙在侧面被第一组的永磁限定。

在无永磁铁的空隙内布置填充材料。第一组和/或第二组的永磁铁是长方六面体形。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，在永磁耦合器的外安装有外壳。永磁耦合器主轴的右端伸进散热外壳体内。永磁耦合器主轴上从左至右依次连接有减速机连接法兰、支架、调节套，且调节套处于散热外壳体内。电机与皮带轮相连。皮带轮穿过永磁耦合器主轴并通过支架与散热外壳体固定。强磁感应盘依次穿过主轴和调节套设置在散热外壳体内并与散热外壳体的右半部分固定。散热外壳体包括左半部分和右半部分。左半部分为左散热半壳体。右半部分为右散热半壳体。左散热半壳体通过第二螺栓与右散热半壳体相连。左散热半壳体和右散热半壳体上都设有散热孔和散热片。散热孔的形状为花瓣形状，即散热孔的平面形状如图 2所示为具有六个瓣状彼此连通的花瓣形状，花瓣形状中间有一个用来连接各个花瓣的中心圆11。当然，花瓣的个数也可以是其他大于3的自然数，本实施例中采用6个花瓣形状，为方便施工。同时，散热孔在从外表面到内表面的孔深方向，孔的开口逐渐变小，具体如图3 所示，中心圆11本身为一个从外到内孔径逐渐变小的锥形孔，而与之相连的各个花瓣也从外到内孔径逐渐变小，使这样形成的整个散热孔能够类似锥形孔，有一定压缩空气的作用，使空气进入壳体内的时候能够起到一定的压缩降温作用，更好地进行降温散热。花瓣形状的散热孔能够覆盖的面积较大，且每个花瓣形状具有狭长的类锥形孔，不仅能够对电机散热，也能对与之连接的耦合器散热。本发明散热能力大大提高，使其寿命更长、能保证卷筒长时间稳定运行，避免了因高温导致永磁块产生退磁的现象，并且散热外壳体在对永磁耦合器进行散热的同时，也对与之连接的电机主轴和负载主轴进行散热，并没有因为在电机和负载之间增加永磁耦合器，而使热量增加影响电机和负载的工作效率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：包括电机输出端端盖和设置在输出端端盖上的耦合器；所述输出端端盖与耦合器主动盘一体化成型，电机主轴分别与输出端端盖和耦合器主动盘通过轴承连接；所述耦合器具有从动盘；耦合器从动盘与负载主轴连接。

2.根据权利要求1所述的集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：所述电机为不可变速电机。

3.根据权利要求2所述的集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：所述电机的功率为22、37、45或55KW。

4.根据权利要求2所述的集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：所述电机的调速范围为0-1500转/分钟。

5.根据权利要求1所述的集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：所述耦合器为永磁耦合器。

6.根据权利要求1所述的集成永磁耦合器的电机结构，其特征在于：所述耦合器位于所述电机主轴和负载主轴的连线长度的三分之一处。

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